Joulukuussa Britanniasta kantautui uutisia ärhäkästi tarttuvasta virusmuunnoksesta. Tiede oli tuntenut uuden, maailman ympäri kiertäneen koronaviruksen vasta joitakin kuukausia, kun virus sai taas uudet kasvot.
Lentoliikenne Britanniasta katkaistiin, mutta silti joulun pyhien aikaan eri matkareittejä Suomeen Britanniasta palanneet kantoivat mukanaan virusmuunnosta.
– Meidän pitää katsoa oma strategiamme uuden uhkaavan vaaran osalta, totesi pääministeri Sanna Marin tammikuun alussa.
Sen jälkeen strategiaa on pyöritelty: virusvariantit, muunnokset ja mutaatiot ovat kaikuneet kaikista vastaanottimista ympäri maan ja maailman.
Britanniassa levinnyt muunnos (B.1.1.7) ei ollut toki ensimmäinen koronaviruksen mutanteista. Silti se osoitti hyvin konkreettisesti, että aihetta huoleen on, vaikka kaikkea ei vielä tiedetä.
Virusten perimää jäljitetään jatkuvasti, mutaatioita niiden rakenteissa mallinnetaan ja toimintamekanismeja yritetään oppia koeputkissa ja eläinmallien avulla.
Silti uusia virusmuunnoksia ympäröi epävarmuus. Etenkin Etelä-Afrikan (B.1.351) ja Brasilian (P.1) virusmuunnokset ovat yhä pitkälti tutkimattomia.
Mutta mitä tiedämme uhasta nyt?
Uudesta brittiläisestä virusmuunnoksesta tiedetään ainakin se, että se leviää aiempaa helpommin.
Britannian hallituksen asiantuntijaryhmän mukaan se saattaa myös johtaa kuolemaan aiempaa herkemmin. Kolmen riippumattoman tutkimuksen mukaan virusmuunnos nosti kuolleisuutta.
Vaikka virusmuunnos ei sinänsä olisi sen tappavampi kuin aiemmatkaan, sen nopea leviäminen tarkoittaa käytännössä aiempaa suurempaa kuolleisuutta koko maan tasolla.
Katsotaan, miksi näin käy.
Tehokkaammin leviävä virus on siis vaarallisempi kuin tehokkaammin tappava virus.
Juuri herkän leviämisen takia virusmuunnoksen tartuntaketjujen katkaiseminen on oleellista. Jos sairastuneet tartuttavat keskimäärin enemmän kuin yhden ihmisen, sairastuneiden määrä alkaa nousta nopeasti.
Jos tartuttavuusluku eli R laskee alle yhden, epidemia hiipuu. Uuden virusmuunnoksen levitessä tartuttavuusluvun pitäminen aisoissa on kuitenkin aiempaa vaikeampaa.
Käytännössä ihmisten välisiä kontakteja olisi rajoitettava paljon enemmän kuin ennen. Suomessa hallitus päätti viimeksi torstaina ravintolarajoitusten jatkamisesta.
Irlannissa uusi virusmuunnos vallitsee jo
Britannian lisäksi Suomen mahdolliseen tulevaisuuteen voi kurkistaa muissakin maissa, joissa virusmuunnoksesta on jo tullut hallitseva.
Viiden miljoonan asukkaan Irlanti on yksi niistä maista, joissa brittiläinen virusmuunnos on ehtinyt levitä jo paljon laajemmalle kuin Suomessa.
Irlannissa virusmuunnos kiihdytti osaltaan koronaepidemian kolmatta aaltoa, joka oli paljon aiempia voimakkaampi.
Kolmas aalto alkoi Irlannissa joulukuussa, kun tartuntojen määrä nousi nopeasti kuun puolivälissä. Juuri ennen joulua hallitus päätti tiukoista rajoituksista ja tarpeeton liikkuminen maan sisällä kiellettiin.
Vuodenvaihteesta lähtien irlantilaiset saivat tavata oman perheensä ulkopuolisia ihmisiä vain erityisistä syistä. Rajoituksista huolimatta koronavirus jatkoi leviämistä. Enimmillään uusia tartuntoja löytyi yli 8 000 päivässä. Lopulta loppiaisen jälkeen uusien tartuntojen määrä kääntyi jyrkkään laskuun.
Rajoituksia tiukennettiin edelleen: pääosa rakennustyömaista suljettiin. Irlannissa koulua on käyty tänä vuonna lähes pelkästään etänä.
Koronaviruksen uusi muunnos pääsi yllättämään Irlannin. Virusmuunnoksen osuus tautitapauksista kasvoi nopeasti.
Muunnoksen merkityksestä tartuntojen räjähdysmäiseen kasvuun ei ole yksimielisyyttä, mutta joka tapauksessa muunnoksen osuus virusnäytteistä on noussut nopeasti.
Limerickin yliopiston tilastotieteen professori Cathal Walsh kertoo Ylelle, että jouluna 10 prosenttia näytteistä oli uutta virusmuunnosta, mutta viime viikolla jo yli 70 prosenttia.
Edes yhteiskunnan tiukka sulkeminen ei ole pysäyttänyt virusmuunnoksen voittokulkua.
Professori Walsh on pelkistänyt virusmuunnoksen yleistymisen käyräksi, jonka lopputulos näyttää vääjäämättömältä: virusmuunnos voittaa vanhat virukset.
Tahti kuitenkin riippuu siitä, kuinka paljon herkemmin virusmuunnos tarttuu.
Vertaisarvioimaton brittitutkimus osoittaa virusmuunnoksen levinneen nopeasti Britanniassa. Joulukuun alussa sen osuus oli alle kymmenen prosenttia. Tammikuun alkupäivinä virusmuunnoksen osuus positiivisista näytteistä oli jo yli 70 prosenttia.
Tulos on suuntaa-antava, sillä näytteiden määrät vaihtelivat eri aikoina ja eri alueilla.
Britanniassa näytteitä on kuitenkin sekvensoitu paljon ahkerammin kuin muualla maailmassa, joten virusmuunnoksen leviämistä pystytään seuraamaan poikkeuksellisen tarkasti.
Tanskassa brittivariantin osuus on noussut noin viidennekseen uusista tartunnoista. Koronatutkimusta tekevä Statens Serum Institut uskoo, että virusmuunnos nousee maassa hallitsevaksi helmikuun loppuun mennessä.
Vaikka uusien tartuntojen määrä on rajoitusten seurauksena laskenut, instituutin tutkijan Camilla Holten Møllerin mukaan se on vain "tyyntä myrskyn edellä". Tanskalaiset arvioivat aluksi, että brittivariantti tarttuisi 36 prosenttia aiempaa herkemmin, mutta Holten Møller kertoo Ylelle, että tuorein arvio on 55 prosenttia.
Tanskassa on päätetty, että kaikki positiiviset virusnäytteet pyritään tutkimaan tarkemmin virusmuunnosten yleisyyden selvittämiseksi ja kontaktien jäljityksen tehostamiseksi.
Yhdysvalloissa tartuntatautivirasto CDC uskoo virusmuunnoksen päätyvän vallitsevaksi maaliskuussa, jolloin se voi johtaa koronatartuntojen uuteen nousuun.
Vaikka rajoituksia on kiristetty ja toimiin ryhdytty, virusmuunnosten levinneisyydestä koko maailmassa on vain häilyvä yleiskuva. Kun virusmuunnosten leviämistä verrataan eri maiden kesken, ongelmaksi nousee lähes kaikkien maiden osalta näytteiden vähäisyys.
Valistuneita arvauksia on tehty esimerkiksi siitä, ovatko havaitut virusmuunnokset tulleet matkailijoiden mukana muista maista vai leviävätkö uudet variantit jo maan sisällä.
Vielä ei tiedetä, leviävätkö muunnokset jo Suomessa
Muunnokset ovat sulkeneet lentoliikennettä, jottei globalisaatio kuljettaisi näitä uhkia ympäri maailman.
Viimeisimpänä THL lisäsi Portugalin ja Brasilian listalle maista, joihin kaikkea matkustamista on syytä välttää. Siltä löytyvätkin jo Britannia, Etelä-Afrikka ja Irlanti.
Osa muuntuneen viruksen tartunnoista on jo aiheuttanut uusia tartuntaketjuja Suomessakin.
Esimerkiksi Ilomantsin taannoisessa tartuntaryppäässä todettiin yhteensä 21 brittimutaation aiheuttamaa koronavirustartuntaa.
Varmaa tietoa tilanteesta ei ole, sillä suuri osa Suomen sairaanhoitopiireistä ei edelleenkään pysty itse varmistamaan onko virus muuntunutta kantaa.
Näytteiden sekvensointi vie parhaimmillaankin päiviä. Edes ärhäkästi levinneiden tartuntaketjujen tutkimus ei siis käy käden käänteessä.
Pahimmillaan voi kulua viikkoja ennen kuin näytteet saadaan käsiteltyä. Helmikuun alussa virusmuunnoshavaintojen määrä hyppäsi merkittävästi viiveen takia.
Uusissa luvuissa on havaintoja noin kahden viikon ajalta. Vielä ei tiedetä varmaksi, kuinka suuri osa tartunnoista on johdettavissa matkailuun.
Sosiaali- ja terveysministeriön strategiapäällikkö Liisa-Maria Voipio-Pulkki kertoi torstain mediainfossa, että tilanne Suomessa vaikuttaisi yhä maltilliselta.
Jos vertaillaan Suomen tapausmääriä ja sekvensointia suhteessa muihin maihin, ollaan hyvällä tolalla.
Tavoitteena on nostaa pääkaupunkiseudulla sekvensointi noin 800 näytteeseen viikossa. Pääkaupunkiseudun näytteisiin sisältyvät myös kaikkien matkailijoiden näytteet. Nyt tilanne on 400–500 näytettä viikossa.
Otoksen perusteella on kuitenkin vaikea muodostaa kokonaiskuvaa tilanteesta, sillä suuret ja nopeat tartuntaryppäät analysoidaan usein nopeammin kuin ympäri maata tasaisesti kerätyt näytteet.
Mutaatiot syntyvät viruksen omista virheistä
Pelkästään viruksen perimää tarkastelemalla on vaikea sanoa, pitäisikö uusista muunnoksista olla huolissaan, kiinnostunut vai helpottunut.
Sitä varten tarvitaan luotettavaa epidemiologista ja biologista tutkimusta, joka vie oman aikansa. Siksi moni seikka nyt maailmalla leviävissä muunnoksissa on edelleen tieteelle vierasta.
Jokainen viruksen variantti on omanlaisensa kokoelma yksittäisiä mutaatioita, joita tiede tuntee jo tuhansia. Suurin osa mutaatioista on viruksen kannalta yhdentekeviä.
Jotkut mutaatiot taas ovat sille haitaksi, jolloin virus saattaa jopa riisua itsensä aseista. Syynä on se, ettei mutatoituminen ole johdonmukaista tai suunniteltua, vaan suoranaista arvanheittoa.
Uhkaavien infektiotautien apulaisprofessori Tarja Sironen Helsingin yliopistosta kertoo, että virus kehittää itseään yrityksen ja erehdyksen kautta.
– Virus kopio itseään vähän hutiloiden, jolloin virheiden kautta syntyy mutaatioita. Se on kokeilua siitä, mikä versioista olisi paras leviämään tai kasvamaan: mikä se virukselle edullisin ominaisuus onkaan. Valtaosa mutaatioista on täysin kelvottomia.
Aminohappomutaatio N501Y vaikuttaa olevan merkittävin yksittäinen tekijä kaikkien kolmen nyt huolta herättävän mutaation välillä.
Sirosen mukaan aikaisemmin uskottiin, että mutaatio oli juuri ihmistä varten kehittynyt täsmäase.
Tuore, mutta toistaiseksi vielä vertaisarvioimaton tutkimus kuitenkin osoittaa, että virus paitsi tarttuu hiiriin, myös mutatoituu niissä kuin ihmisessä.
Hiirillä N501Y-mutatoitunut viruskanta lisäsi ikääntyneiden ja ylipainoisten yksilöiden kuolleisuutta.
Hiiritutkimusten tulokset luovat kuvaa siitä, että N501Y voisi olla tietynlainen yleisavain, joka helpottaisi viruksen tarttumista myös muillakin isäntälajeilla kuin ihmisellä.
Ihmisnäytteiden sekvensoinneissa mutaatiota on löydetty hiljalleen viime vuonna, mutta vasta tietyt yhdistelmät Britannian ja Etelä-Afrikan varianteissa saivat sen tarttumaan niin tehokkaasti, että havaintojen määrä räjähti vuodenvaihteessa.
Varianttien ominaisuuksiin vaikuttaa mutaatiococktail kokonaisuudessaan, joten variantit myös eroavat toisistaan.
Sirosen mukaan esimerkiksi Etelä-Afrikan muunnos on tämänhetkisen tutkimuksen perusteella Britannian varianttia huolestuttavampi.
Koronan sairastaneiden potilaiden vasta-aineet ovat toistaiseksi tunnistaneet brittimuunnoksen mallikkaasti, mutta Etelä-Afrikan muunnoksen kanssa tilanne on erilainen.
Etelä-Afrikassa tutkijat huomasivat viruksen muuntautuneen niin paljon, etteivät vanhat vasta-aineet välttämättä enää tunnista sitä eli ihminen voisi sairastua uudestaan.
Tutkimuksessa oli mukana 44:n koronan jo sairastaneen potilaan toipilasplasmaa. Puolella potilaista vasta-aineet eivät tunnistaneet Etelä-Afrikan muunnosta, eivätkä siten neutraloineet sitä tehokkaasti.
Nämä potilaat eivät siis olisi olleet enää immuuneja muuntuneelle virukselle.
Yksi arvelu ilmiön syyksi on piikkiproteiinin E484K-mutaatio, joka löytyy myös Brasilian variantista. Muunnos on pieni, vain yhden aminohapon poikkeama perimässä, mutta sen pelätään hämäävän immuunipuolustusta.
Tammi- ja helmikuun vaihteessa myös Englannin kansanterveyslaitos julkaisi raportin, joka kertoi myös Britannian variantin mutatoituneen jälleen hieman.
Huolestuttavasti myös brittiläisestä viruskannasta on löytynyt nyt E484K-mutaatiota.
Vasta-aineiden toimimattomuus herättää huolen siitä, miten käy rokotteen. Kuinka paljon viruksen pitää muuttua ennen kuin suojateho on mennyttä?
Kysymykseen ei ole olemassa yksinkertaista vastausta. Viruksen tarttumapinnassa on kohtia, jotka vasta-aineet tunnistavat tehokkaasti, mutta myös muutamia kriittisiä pisteitä, joiden muuntuminen voi hämätä kehon torjuntamekanismeja.
Suurin osa mutaatioista ei vaikuta vasta-aineiden toimintaan mitenkään, mutta jotkin voivat muuttaa viruksen rakennetta hyvinkin voimakkaasti.
Pahimmillaan immuunijärjestelmä ei enää tunnista uutta tunkeilijaa samaksi virukseksi, jonka se kohtasi jo aikaisemmin.
Rokotusten ideana on ikään kuin tehdä terveyttä uhkaava virus tutuksi jo ennen kuin ihminen altistuu sille ja kehittää vasta-aineita ennakkoon. Silloin immuunipuolustus tunnistaa kohteen ja osaa toimia sitä vastaan.
On siis hyvin hankala sanoa pitääkö muutoksia tulla 5 vai 50, ennen kuin rokotteet lakkaavat toimimasta, koska se riippuu siitä, missä kohtaa virusta mutaatiot ovat, Sironen sanoo.
Toistaiseksi suurin osa asiantuntijoista ei kuitenkaan kanna huolta siitä, että ainakaan tähän mennessä havaitut mutaatiot uhkaisivat rokotteiden suojatehoa.
Rokotevaste syntyy monista erilaisista vasta-aineista, jotka tunnistavat eri osia piikkiproteiinista. Vaikka yksi vasta-aine ei olisikaan enää tehokas, kaikki muut ovat yhä.
Esimerkiksi lääkeyhtiö Modernan testeissä rokote osoittautui tehokkaaksi Etelä-Afrikan varianttia vastaan. Yhtiön suunnitelmissa on nyt kehittää vielä tehokkaampi, erityinen mutaatiorokote.
Mihin katosi Tanskan minkkivariaatio?
Virusmuunnoksia on tullut ja mennyt läpi pandemian. Ennen kuin uutiset Britanniasta kantautuivat loppuvuodesta, mielen päällä oli vielä Tanskan muunnos.
Variantti kuitenkin vaikutti katoavan yhtä nopeasti kuin se oli ilmestynytkin. Tartuntoja saivat lähinnä ne, jotka olivat yhteydessä minkkien tarhaukseen. Ihmisestä ihmiseen tauti ei tarttunut rajusti.
Todennäköisesti siksi, että se oli ehtinyt jo sopeutua minkkeihin, eikä siksi tarttunut sähäkästi ihmisestä ihmiseen.
Sirosen mukaan oli osaltaan vain ajan kysymys, milloin Britannian, Etelä-Afrikan ja Brasilian varianttien kaltaisia ihmiseen hyvin adaptoituneita viruskantoja ilmenee. Mutaatioiden vaikutus siis sekä tuli että ei tullut yllätyksenä.
– Tyypillisempi hypoteesi on se, että uusi virus ikäänkuin heikkenee vuosien saatossa, mutta nyt on tosin vasta vuosi takana, Sironen sanoo.
Esimerkiksi koronaviruksen kohdalla tiedelehti Naturessa julkaistussa artikkelissa tutkijat ennakoivat, että viruksesta voisi tulla tulevaisuudessa tavallinen lastentauti.
Kun koronavirustauti sairastettaisiin jo lapsena, immuniteetti voisi jatkua siitä pitkälle aikuiselämään. Kuten vesirokon kanssa nykyään.
Hyvä uutinen on siis se, että koronavirus mutaatioineen todennäköisesti hiipuu osaksi tavallista arkea muiden virustautien tapaan vuosien saatossa.
Se, miten virus muuttuu itsekseen, ei ole ihmisen päätettävissä. Muunnoksia vastaan voimme taistella ennen laajamittaisia rokotuksia vain niillä keinoilla, jotka meille on annettu.
– Toivon mukaan emme nyt mokaa ja liian aikaisin löysennä toimenpiteitä niin, että muuntovirus pääsisi leviämään, totesi pääministeri Sanna Marin mediatapaamisessa tammikuun lopussa.
Tarttuva virusmuunnos valtaa alaa nopeasti, mutta tilanteeseen on vielä mahdollista vaikuttaa.
– Jos noudatamme rajoituksia, voi parhaassa tapauksessa käydä jopa niin, ettei Suomessa nähdä samanalaista virusmuunnostilannetta kuin muualla maailmassa, totesi THL:n Mika Salminen toiveikkaasti torstain mediainfossa.
Lue lisää:
Uusimmat tiedot koronaviruksesta
Koronavirus lukuina: Katso oman kuntasi rokotetilanne ja tartunnat